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历史渔获量统计偏差对资源评估的影响:以西大西洋蓝鳍金枪鱼为例

冯佶 朱江峰 张帆 李亚楠 耿喆

冯佶, 朱江峰, 张帆, 李亚楠, 耿喆. 历史渔获量统计偏差对资源评估的影响:以西大西洋蓝鳍金枪鱼为例[J]. 南方水产科学. doi: 10.12131/20220037
引用本文: 冯佶, 朱江峰, 张帆, 李亚楠, 耿喆. 历史渔获量统计偏差对资源评估的影响:以西大西洋蓝鳍金枪鱼为例[J]. 南方水产科学. doi: 10.12131/20220037
FENG Ji, ZHU Jiangfeng, ZHANG Fan, LI Yanan, GENG Zhe. Influence of statistical deviation of historical catch on stock assessment: a case study of western Atlantic Thunnus thynnus[J]. South China Fisheries Science. doi: 10.12131/20220037
Citation: FENG Ji, ZHU Jiangfeng, ZHANG Fan, LI Yanan, GENG Zhe. Influence of statistical deviation of historical catch on stock assessment: a case study of western Atlantic Thunnus thynnus[J]. South China Fisheries Science. doi: 10.12131/20220037

历史渔获量统计偏差对资源评估的影响:以西大西洋蓝鳍金枪鱼为例

doi: 10.12131/20220037
基金项目: 国家自然科学基金项目 (41676120, 32002393)
详细信息
    作者简介:

    冯佶:冯 佶 (1993—),男,博士研究生,研究方向为渔业资源评估。E-mail: 276828719@qq.com

    通讯作者:

    朱江峰 (1978—),男,教授,博士,从事渔业资源评估与种群生态学研究。E-mail: jfzhu@shou.edu.cn

  • 中图分类号: S 932

Influence of statistical deviation of historical catch on stock assessment: a case study of western Atlantic Thunnus thynnus

  • 摘要: 渔获量数据是资源评估所需的最基本数据,同时也最易出现报告和统计误差。误报问题是导致历史渔获量偏差的原因之一,普遍存在于全球各类渔业资源评估中。根据历史数据,分析渔获量偏差对资源评估的影响有助于建立合理的管理目标,促进渔业资源可持续利用。以西大西洋蓝鳍金枪鱼 (Thunnus thynnus) 为例,运用年龄结构模型 (Age-Structured Assessment Program, ASAP),分析历史渔获量统计偏差对当前资源状态判定的影响。结果表明,捕捞死亡系数F和产卵亲体生物量 (spawning stock biomass, SSB) 的估计值会随着调整后的实际渔获量同向变化;随着统计偏差幅度增大,F和SSB相关生物学参考点的相对偏差率也随之增大。所有8种假定的渔获量统计偏差情况下,F相关参考点的相对偏差率均小于1%;当渔获量统计偏差为−20%时,SSB相关参考点的最大相对偏差率约为4%。历史渔获量统计偏差对SSB相关参考点的影响相比F相关参考点更为明显。根据该研究结果,建议加强渔获量数据质量问题的来源分析,从而进行历史渔业数据的科学重建,以提高评估结果的精确性与可信度。
  • 图  1  评估模型假设的西大西洋蓝鳍金枪鱼自然死亡系数与成熟度

    Figure  1.  Natural mortality and maturity at age as assumed in assessment model of T. thynnus

    图  2  基准模型年渔获量观测值与预测值

    Figure  2.  Observed and predicted values of annual catch for base case model

    图  3  基准模型丰度指数观测值与预测值

    Figure  3.  Observed and predicted values of indices for base case model

    图  4  测试1—测试3的年渔获量残差变化

    Figure  4.  Residual of annual total catch of Test 1−Test 3

    图  5  测试1—测试3的丰度指数US_RR_66_114残差变化

    Figure  5.  Residual of abundance index US_RR_66_114 of Test 1 to Test 3

    图  6  基准模型有效样本量输入值和估算值

    Figure  6.  Input and estimated effective sample size for base case model

    图  7  不同渔获量统计偏差的捕捞死亡系数

    Figure  7.  Fishing mortality with different statistical deviation of catch for T. thynnus

    图  8  不同渔获量统计偏差的产卵亲体生物量

    Figure  8.  Spawning stock biomass with different statistical deviation of catch for T. thynnus

    图  9  不同测试的生物学参考点的相对偏差率

    Figure  9.  Relative difference of biological reference points with different test results

    表  1  西大西洋蓝鳍金枪鱼评估模型使用的丰度指数

    Table  1.   Richness index used in assessment models for T. thynnus

    丰度指数名称
    Name of richness index
    时间跨度  
    Time period/年  
    描述
    Description
    US_RR_66_114 1993—2015 美国竿钓指数资料 (66~114 cm体长组)
    US_RR_115_144 1993—2015 美国竿钓指数资料 (115~144 cm体长组)
    US_RR<145 1980—1983、1985—1992 美国竿钓指数资料 (<145 cm体长组)
    US_RR>195 1983—1992 美国竿钓指数资料 (>195 cm体长组)
    US_RR>177 1993—2015 美国竿钓指数资料 (>177 cm体长组)
    JLL_AREA_2 1976—2009 日本延绳钓指数资料 
    JLL_RECENT 2010—2015 日本延绳钓指数资料
    GOM_PLL 1992—2015 墨西哥湾 (GOM) 延绳钓指数资料
    CAN_Combined_RR 1984—2015 加拿大竿钓综合指数资料
    CAN_GSL_Acoustic 1994—2015 加拿大声学调查
    LARVAL 1977—1978、1981—1984、1986—2015 幼鱼调查
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    表  2  测试场景假设及敏感性分析

    Table  2.   Test scenarios and sensitivity analysis models for T. thynnus

    测试
    Test
    渔获量统计偏差
    Statistical deviation of catch
    测试1 Test 1无偏差
    测试2 Test 2−20% (1950—1969年)、0% (1970—2015年)
    测试3 Test 3−15% (1950—1969年)、0% (1970—2015年)
    测试4 Test 4−10% (1950—1969年)、0% (1970—2015年)
    测试5 Test 5−5% (1950—1969年)、0% (1970—2015年)
    测试6 Test 65% (1950—1969年)、0% (1970—2015年)
    测试7 Test 710% (1950—1969年)、0% (1970—2015年)
    测试8 Test 815% (1950—1969年)、0% (1970—2015年)
    测试9 Test 920% (1950—1969年)、0% (1970—2015年)
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    表  3  各测试的评估结果及其相对偏差率

    Table  3.   Stock assessment results and relative differences from each tests

    测试
    Test
    渔获量统计偏差
    Statistical deviation of catch
    目标函数
    Objective function
    生物学参考点及相对偏差率
    Biological reference points and Relative Differences
    MSY/tRD/%FMSYRD/%Fcur/FMSYRD/%
    测试1 Test 1 无偏差 2 576.88 4 861.48 0.00 0.045 861 0.000 0.751 3 0.00
    测试2 Test 2 −20% 2 565.39 5 025.08 3.37 0.045 872 0.024 0.756 1 0.64
    测试3 Test 3 −15% 2 568.40 4 974.02 2.31 0.045 872 0.023 0.754 7 0.45
    测试4 Test 4 −10% 2 571.32 4 930.35 1.42 0.045 867 0.015 0.753 5 0.29
    测试5 Test 5 −5% 2 574.14 4 893.21 0.65 0.045 862 0.002 0.752 4 0.15
    测试6 Test 6 5% 2 579.55 4 828.90 −0.67 0.045 859 −0.002 0.750 2 −0.15
    测试7 Test 7 10% 2 582.14 4 800.81 −1.25 0.045 853 −0.017 0.749 3 −0.27
    测试8 Test 8 15% 2 585.16 4 772.35 −1.83 0.045 852 −0.018 0.748 1 −0.43
    测试9 Test 9 20% 2 587.12 4 756.96 −2.15 0.045 848 −0.028 0.747 4 −0.52
    测试
    Test
    渔获量统计偏差
    Statistical deviation of catch
    目标函数
    Objective function
    生物学参考点及相对偏差率
    Biological reference point and relative difference
    SSBMSY/t RD/% SSBcur/SSBMSY RD/% SSBcur/SSB0 RD/%
    测试1 Test 1 无偏差 2 576.88 99 681.1 0.00 0.510 3 0.00 0.193 1 0.000
    测试2 Test 2 −20% 2 565.39 102 951.0 3.28 0.490 5 −3.88 0.185 6 −0.039
    测试3 Test 3 −15% 2 568.40 101 920.0 2.25 0.496 5 −2.70 0.187 9 −0.027
    测试4 Test 4 −10% 2 571.32 101 051.0 1.37 0.501 7 −1.69 0.189 9 −0.017
    测试5 Test 5 −5% 2 574.14 100 316.0 0.64 0.506 3 −0.78 0.191 6 −0.008
    测试6 Test 6 5% 2 579.55 99 028.4 −0.65 0.514 5 0.82 0.194 7 0.008
    测试7 Test 7 10% 2 582.14 98 479.1 −1.21 0.518 2 1.55 0.196 1 0.016
    测试8 Test 8 15% 2 585.16 97 910.1 −1.78 0.522 1 2.31 0.197 6 0.023
    测试9 Test 9 20% 2 587.12 97 611.8 −2.08 0.524 3 2.74 0.198 4 0.027
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-02-21
  • 修回日期:  2022-04-18
  • 录用日期:  2022-04-18
  • 网络出版日期:  2022-10-21

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